發(fā)布時(shí)間：2020-06-17 09:04

【摘要】：司家營鐵礦西幫巖石較為穩(wěn)定,東幫不穩(wěn)定,如果采用公路開拓,開拓坑線需要布置在西幫。然而,西幫有高壓電線與膠帶運(yùn)輸走廊的限制,開拓坑線布置在西幫使最終幫坡角變換,由于高壓電線與皮帶運(yùn)輸走廊的限制不能外擴(kuò),就得提高境界坑底,降低露天開采量。因此原來的境界設(shè)計(jì)方案是:上部幾個(gè)臺階的開采用東幫的運(yùn)輸線路,采到一定水平后改用斜井膠帶運(yùn)輸,這樣,既不需要在西幫布置運(yùn)輸坑線,又不需要長期維護(hù)東幫運(yùn)輸坑線的穩(wěn)定。然而,現(xiàn)在已經(jīng)開采到原設(shè)計(jì)中改用斜井膠帶運(yùn)輸?shù)乃揭韵?上部幾個(gè)臺階在西幫即將靠幫,東幫由于巖體穩(wěn)定性問題難以滿足運(yùn)輸要求且出口距離卸載點(diǎn)遠(yuǎn),原設(shè)計(jì)的斜井還不存在,礦山生產(chǎn)即將陷入困境,現(xiàn)在需要進(jìn)行運(yùn)輸坑線的重新規(guī)劃和境界優(yōu)化。在境界優(yōu)化過程中,需要得到實(shí)際的相關(guān)地質(zhì)技術(shù)參數(shù),然后經(jīng)過分析處理建立好軟件需要運(yùn)行的地表標(biāo)高模型、臺階模型、品位模型等。由于受到西幫有高壓電線與膠帶運(yùn)輸走廊的限制,這就要求分別建立好有約束和無約束品位的模型。開拓坑線布置在西幫使最終幫坡角放緩7度,因此這里也建立了兩套不同的幫坡角進(jìn)行優(yōu)化分析。由于司家營鐵礦有兩個(gè)采區(qū),而且兩個(gè)采區(qū)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)不相同,所以引進(jìn)了技術(shù)經(jīng)濟(jì)分區(qū)線,這樣讓兩個(gè)采區(qū)分別按各自的技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)進(jìn)行同時(shí)優(yōu)化。論文以“錐體排除法”為理論基礎(chǔ),運(yùn)用OpMetalMiner軟件對境界進(jìn)行優(yōu)化分析。論文詳細(xì)介紹了錐體排除法產(chǎn)生最優(yōu)境界的基本思路。首先確定一個(gè)可能的最大境界,然后從最大境界開始,通過反復(fù)錐體掃描,排除不盈利的錐體,直到在一次掃描中找不到這樣的錐體為止,在排除過程中,剩余境界的幫坡角不大于給定的最終幫坡角。為了給礦山提供不同的開拓方案選擇依據(jù),本論文設(shè)計(jì)三種方案進(jìn)行境界優(yōu)化和生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化分析:方案Ⅰ,把運(yùn)輸坑線布置在西幫且不抬高境界坑底,如果需要就移動高壓電線與膠帶運(yùn)輸走廊;方案Ⅱ,把運(yùn)輸坑線布置在西幫且不移動高壓電線與膠帶運(yùn)輸走廊,受限時(shí)抬高坑底;方案Ⅲ,采用斜井膠帶運(yùn)輸,不移動高壓電線與膠帶運(yùn)輸走廊�；谌N方案的境界優(yōu)化結(jié)果表明:由于受地表構(gòu)筑物影響,方案Ⅱ境界內(nèi)礦石量比方案Ⅰ少1億2千萬噸左右;方案Ⅱ在西幫布置運(yùn)輸坑線,其境界內(nèi)礦石量比方案Ⅲ少4200萬噸左右,境界總利潤減少約17.6億元。在受地表約束的條件下,西幫布置運(yùn)輸坑線會比不布置運(yùn)輸坑線境界變小,從境界等高線可知,西幫布置開拓坑線會使境界坑底抬高了一個(gè)臺階。在優(yōu)化得到的境界進(jìn)行采剝計(jì)劃優(yōu)化,以250萬噸作為年采礦量分辨率,產(chǎn)生開采體序列,對地質(zhì)最優(yōu)采場序列進(jìn)行動態(tài)排序,進(jìn)行采剝計(jì)劃優(yōu)化。對三個(gè)方案的采剝計(jì)劃進(jìn)行了初步優(yōu)化,得到三個(gè)方案的利潤現(xiàn)值,可供礦山?jīng)Q策參考。
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD861.1
【圖文】：

Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｔｌｉｒｃｅ邋ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ邋ｃｏｎｅ邋ａｎｄ邋ｃｏｎｉｃａｌ邋ｓｈｅｌｌ邋ｔｅｍｐｌａｔｅ逡逑一個(gè)便于計(jì)算機(jī)編程且能夠處理變化幫坡角的發(fā)法，是“預(yù)制”一個(gè)足夠大逡逑的“錐殼模板”，這樣可以大大提高算法的運(yùn)算效率。如圖２．邋ｌｂ所示，三維錐殼逡逑在Ｘ－Ｙ面上的投影被離散化為與品位模型中模塊的Ｘ、Ｙ方向上尺寸相等的二維逡逑模塊，每一模塊的屬性是錐殼在該模塊中心的Ｘ、Ｙ坐標(biāo)處相對于錐體頂點(diǎn)的垂逡逑

Ｆｉｇ．邋２．２邋Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ邋ｄｅｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ邋ｓｃｈｅｍａｔｉｃ逡逑一個(gè)境界用塊狀模型表示，就是把每一個(gè)與境界幫坡相交的模塊柱的底部標(biāo)逡逑高設(shè)置為該模塊柱中心處境界幫坡的標(biāo)高，如圖２．邋２中第１７模塊柱處的標(biāo)示；逡逑同理，每一個(gè)模塊柱的頂部標(biāo)高設(shè)置為該模塊柱中心處的地表標(biāo)高。這樣，所有逡逑模塊柱的底部與頂部之間的模塊就組成了境界。顯然，在模塊柱的底部和頂部會逡逑出現(xiàn)“非整塊”的模塊（一個(gè)模塊的一部分）。在模塊柱頂、底端使用非整模塊，逡逑可以準(zhǔn)確使以塊狀模型表述的境界的幫坡角和地表地形與實(shí)際幫坡角和地表地逡逑形達(dá)到最大限度的一致。逡逑在幾何最大境界內(nèi)的下部的若千個(gè)臺階有可能沒有礦，圖２．２中標(biāo)高Ｚｍｉｎ以逡逑下根本沒有礦體，可以把境界的這部分去掉。最后得到的最大境界如圖２．３逡逑所示。這個(gè)境界對該礦床來說是可能的最大境界，比它大的境界沒有任何考慮價(jià)逡逑值。逡逑－１８邋－逡逑

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